清潔生產審核方法在防爆電氣的應用研究

張品美 黃彬彬 虞曉波 林曉敏

摘要：防爆電氣行業涉及產品種類繁多，包括開關類、電器類和設備設施類等產品，不屬于高污染高耗能行業，但根據產品種類，可能涉及鑄造、注塑、噴漆、機加工等工藝，將產生一定量的廢氣、廢水、噪聲和固廢。隨著清潔生產戰略的深入，我國已有較多數量企業實施了自愿性清潔生產，取得了較好的環境和經濟效益。溫州樂清為我國防爆電氣生產兩大生產基地之一，探討清潔生產防爆電氣行業的應用研究對于當地防爆電氣行業的環境和經濟效益提升有一定的借鑒作用。

關鍵詞：清潔生產;防爆電氣

第一章 引言

1.1研究的目的和意義

在經濟高速發展的一個多世紀里，人們的生產和生活對全球環境和生態造成了巨大負擔，同時也極大地損耗著地球上的能源和資源。西方工業發達國家在經歷了幾十年的末端治理之后，審視了它們的環境保護歷程，發現僅依靠開發更末端污染控制技術所能實現的環境改善是有限的，人們逐漸關心產品、生產過程及服務對環境的影響，利用改進設計、生產工藝和加強管理等措施提高資源利用效率，從而減少廢棄物和污染物的產生，從根本上消除可能更為有效，于是清潔生產戰略應運而生。

清潔生產即對產品和產品的生產過程采用預防污染的策略來減少污染物的產生。我國對清潔生產的定義為：“清潔生產，是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環境的危害?！?/p>

我國省、市、區級相關部門對高能耗、重污染企業制定名單，對名單內的企業實施強制性清潔生產，同時也鼓勵企業自主展開清潔生產，對自愿性清潔生產驗收合格企業給予一定的財政補貼。

防爆電氣行業涉及產品種類繁多，包括開關類、電器類和設備設施類等產品，不屬于高污染高耗能行業，但根據產品種類，可能涉及鑄造、注塑、噴漆、機加工等工藝，將產生一定量的廢氣、廢水、噪聲和固廢。

隨著清潔生產戰略的深入，我國已有較多數量企業實施了自愿性清潔生產，取得了較好的環境和經濟效益。溫州樂清為我國防爆電氣生產兩大生產基地之一，探討清潔生產防爆電氣行業的應用研究對于當地防爆電氣行業的環境和經濟效益提升有一定的借鑒作用。

1.2防爆電氣行業介紹

防爆電氣是指應用于存在易燃易爆氣體、粉塵等環境下，為油田、化工設施煤礦等場所在實際運營過程中避免爆炸事故的產生或將爆炸約束在一定可控范圍內，以對其可能產生的高溫、電火花等進行控制和隔離的電氣設備。防爆電氣設備可分為廠用防爆電氣和礦用防爆電氣。其中廠用防爆電氣設備主要應用于石油、化工、天然氣、軍工、制藥等行業，以石油、化工行業為主;礦用防爆電氣設備主要應用于含有沼氣、甲烷等爆炸氣體和煤塵的煤礦井下，與煤礦業景氣程度密切相關。

近年來，隨著國內政府主管部門，各類企業的安全生產意識不斷增強，作為生產安全重要保障環節之一的防爆電氣產品的監管力度也在不斷加大。2015年底和2016年，國家分別修改了《煤礦企業安全生產許可證實施辦法》和《煤礦安全規程》，對于煤礦作業設備要求進一步提升，對防爆設備的需求有望提升。

2019年國家安全監管總局將防爆電器納入到CCC認證管理范圍;自2020年10月1日起，未獲得強制性產品認證證書和未標注強制性認證標志的產品，不得出廠、銷售、進口或在其他經營活動中使用，對于防爆電器的監管力度進一步趨嚴。防爆電器納入3C監管后，不僅在生產端的監管趨嚴，在銷售端也會有一定的限制，達不到認證標準的中小企業產品面臨淘汰，將加速行業洗牌。

根據中國防爆電器協會統計數據，2019年，國內防爆電器市場規模約為70億元。隨著我國石油、化工、煤炭、醫療、食品、軍工等行業安全與規范不斷趨嚴，我國防爆電器需求有望保持穩定增長。

全球角度看，發達國家和地區的防爆電器行業發展已經較為成熟;新興市場國家對石油、天然氣、煤炭等能源需求不斷增長，將成為未來全球防爆電器市場增長的主要推動力。

全球防爆電器市場規模約為50億美元，全球防爆電器企業第一梯隊主要為Eaton和Emerson，第二梯隊企業主要包括華榮、Bartec和R.Stah等。Eaton和Emerson主營業務并非防爆電器，通過資本收購進入防爆電器領域。Eaton作為全球防爆電器龍頭，2012年通過收購庫柏工業集團進入防爆領域，在全球防爆電器領域市占率約為25%，下屬防爆品牌主要有Cooper Crouse-Hinds、CEAG。Emerson在全球防爆電器領域市占率約為15%，旗下的防爆品牌主要有APPLETON和A.T.X等，其中APPLETON是世界最大的美標防爆電氣和防爆燈具供應商。華榮股份在全球防爆電器中市占率約為5%。Bartec和R.Stahl為歐洲防爆市場領導品牌，全球市占率也在4%-5%。R.Stahl和Bartec等老牌的歐洲防爆電氣設備企業由于技術的更新速度較慢，加上服務水平與華榮股份等國內企業相比存在差距，越來越多的份額被國內企業搶占，目前已經陷入了增長停滯期。2015年至2019年，R.Stahl營收由3.13億歐元下降到2.75億歐元，同比下降1.9%。分區域看，亞太地區，德國，美洲和歐洲（除德國與非洲）占比分別為21%、23%、12%、44%。德國市場的銷售額同比下降11%。

近年來，防爆電氣已基本實現國產化，主要企業包括華榮股份、光電科技、電光防爆、新黎明、飛策、合隆和北方等。華榮股份占有21.9%廠用防爆電氣的市場份額，遠超行業其他公司。另外，礦用防爆電氣設備以電光防爆科技股份有限公司為行業領頭。

我國防爆電氣行業產業集中度低，生產企業過多。目前，我國防爆電氣行業生產企業達400多家，規模參差不齊。80%以上的企業處于中、低檔產品重復性生產，依靠壓價與銷售手段進行無序競爭。同時，部分小企業問題突出，生產條件和工藝落后，產品質量得不到保證。未來隨著認證標準提升、市場監管力度加大，行業準入門檻提升，將加速行業洗牌。

清潔生產從產品的設計、原料的選擇、工藝技術的改革和進步以及生產管理的管控等環節著手，作為一種全過程的污染防治策略，它著眼于從源頭上解決環境問題以實現經濟和社會可持續發展。清潔生產要求企業在廢物產生之前予以預防，以實現廢物的“源削減”，以此帶來經濟效益和環境效益。

清潔生產自20世紀90年代從發達國家引入我國，一系列相關法律也相繼頒布和實施。新修訂的《清潔生產促進法》于2012年7月1日正式實施，標志著源頭預防、全過程控制的戰略已經融入到我國經濟綜合發展和環境生態控制綜合戰略。

在國家加大環境保護力度、大力提倡節約能源的趨勢下，企業采用清潔生產能夠達成節能減排。并且，通過資源的綜合利用，能源的二次利用，能有效地節約能源，達到社會經濟發展、企業經濟效益和環境保護之間的可持續協調發展，不僅降低環境治理的資金成本，還提升了企業自身競爭力。綜上所述，清潔生產能促進企業科學發展、高效率發展和綠色健康發展。

第二章 清潔生產審核程序

清潔生產審核程序包括籌劃和組織、預評估、評估、方案產生和篩選、可行性分析、方案實施和持續清潔生產等階段。

審核小組組建后，根據企業實際情況，審核小組制定了清潔生產審核工作計劃，內容包括清潔生產審核各階段的具體工作任務，時間進度和負責機構：

1. 籌劃和組織階段：企業在清潔生產初期應成立清潔生產審核小組;展開清潔生產培訓;以標語、宣傳欄等形式進行宣傳教育，克服障礙;組織審核工作開展。

2. 預評估：現場調研和考察，確定審核重點和預防污染目標。結合工藝流程圖，對易于削減廢物采取措施。

3. 評估：對審核重點采取著重分析，采用物質流、能量流等技術手段分析廢棄物產生的源頭。

4. 方案產生和篩選：從原輔材料、技術工藝、產品、設備、過程控制等八大方面找出差距和問題，產生方案和篩選方案;

5. 可行性分析：對篩選出來的中/高費方案做相關的技術、環境、經濟可行性分析，選擇和推薦最佳可行方案。

6. 方案實施：企業統籌規劃可實施方案;制定合理的實施進度表;籌措資金;實施方案;并最終對實施成果進行評價。

7. 持續清潔生產：制定遠期的持續清潔生產計劃。

8. 編制清潔生產審核報告。

第三章 預評估

4.1企業生產經營狀況

4.1.1 企業簡介

X防爆電氣有限公司生產和銷售礦用電氣設備、儀器，公司具備較強的專業技術能力，與國內煤炭科研院進行過深度合作開發。

4.1.2 企業主要產品產量、產值

企業主要產品為防爆燈具及接線盒、檢測報警儀和自救裝置。近三年的產量分別為48.9萬件、53萬件4和57.9萬件，工業總產值為3258萬元、3418萬元、3655萬元。

4.1.3 企業生產工藝流程

企業的主要產品為各類防爆燈具、檢測報警儀、自救裝置等系列產品，其產品工藝說明如下：

外購冷軋壓鑄件、塑料粒子和各類配件驗收入庫，然后按作業計劃由下料車間領出，按產品需求分類對壓鑄件進行機加工和噴塑（外協），將塑料粒子注塑成型，各部件經檢驗合格后進行裝配，產品檢驗合格后入庫待運。

4.1.4? 企業工藝評價

1. 企業有多條裝配線，裝配工藝主要采用人工裝配，自動化水平較低。

2. 注塑工藝比重較大，產品塑料配件由本企業注塑車間生產。企業較為重視設備更新，近年更新過兩臺注塑機。

3. 根據產品種類更新，企業機加工工藝使用頻率有所增加，采購的設備精度基本滿足生產需求。

4. 企業通過外購壓鑄件替代預定的壓鑄工藝有一定的合理性，減少了環保和能源壓力，且由于壓鑄廠在同一幢生產樓房內，較易進行供應商管理。

5. 企業噴塑工藝為外協。

4.1.5企業設備評價

企業采購的設備為行業內比較主流的設備。對照《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄》（一至四批）的規定，企業的主要生產設備不屬于淘汰落后設備。-

企業設備臺賬未對全部設備電機型號進行統計，因此未對企業設備電機進行評價，建議企業全面統計電機型號，并對落后的電機制定淘汰計劃并實施。

4.2企業能（資）源利用及管理現狀

4.2.1能源管理體系評價

企業未建立能源管理體系，包括能（資）源使用統計、定額考核、制定重點用能設備管理規程等。

能（資）源統計是企業能源管理的一項重要內容，既是編制企業能（資）源計劃的主要依據，又是進行能源利用分析、監督和控制能源消費的基礎。

建議加強車間能（資）源使用統計、細化定額考核等工作。用能和設備的原始記錄應妥善保存，報表的內容應按工序細化到主要生產、輔助生產、照明、生活及其他，以利于細化對工序及產品的能耗考核。

但由于目前企業能（資）源總用量較小，用能大的工藝基本采取外協，進行能源管理績效不大。在今后企業發展過程中，可根據實際發展需求深化能源管理要求。

4.3企業產排污及環境保護現狀

4.3.1污染物排放評價

一、企業廢水主要為生活污水排放，生產廢水不排放，污水處理達標排放。

二、企業廢氣主要有粉塵、注塑廢氣和絲印廢氣。根據驗收監測報告，廢氣達標排放。根據行業現狀，目前同行業企業采用激光打印機打印銘牌信息，無需使用油墨及其相應的稀釋劑，極大程度減少有機廢氣排放。

三、企業固廢主要有生活垃圾、塑料邊角料和廢乳化液。建議企業加強固廢管理，廢乳化液按危險廢物要求進行收集和儲放，禁止排入污水管道。

4.4確定審核重點

審核小組根據清潔生產審核重點的確定原則及對車間生產工藝、能資源消耗、產排污狀況、清潔生產潛力的分析評估，結合企業規模和實際生產情況，審核小組決定將注塑車間確定為本輪清潔生產審核重點。

第五章 評估

評估是對預評估中已經確定的審核重點進行著重分析，并通過物料平衡、水平衡等物質流、能源流技術手段，找出能耗大、污染重的原因，以提出審核重點的清潔生產方案。

5.1審核重點概況

本次清潔生產審核把注塑車間作為本輪清潔生產的審核重點。注塑工藝說明如下：

（1）稱重：拌料人員根據日生產計劃、二次料使用比例要求、配料文件要求等對色粉、白油、塑料粒子和二次料（經過破碎處理的澆料口和不良品等）進行配料和稱重。

（2）攪拌：使用攪料機對配料進行攪拌均勻。

（3）上料：使用人工將物料搬運至注塑機上部的料筒。

（4）烘干：注塑成型加工前，塑膠需充分干燥。如材料水分偏高，會使注塑件的表面出現瑕斑，甚至會在高溫時發生加水分解的現象，致使材質劣化。因此在成型加工前一定要對材料進行預處理，使得材料能保持合適的水分。物料在料筒內經熱風烘干，料筒頂端由于熱風排出，易帶出粉塵。

（5）熔融：料粉從玻璃態轉變為黏流態。

（6）注射成型：螺桿在注射油缸推力作用下，將儲料室中的熔體經過噴嘴、模具流道、澆口注入型腔。

（7）保壓補縮：繼續注塑用于填充零件因收縮而空出的體積。

（8）保壓補縮：繼續注塑用于填充零件因收縮而空出的體積。

（9）冷卻、脫模：在保壓結束以后，澆口封凍。制品經歷一段冷卻定型。在制品經歷一段時間冷卻后，具有一定的剛性和強度。通過模具的頂桿將零件從注塑模具中頂出。

（10）破碎：塑料件和澆料口從模具中頂出后，澆料口和不良品經人工確認后經破碎機統一破碎。破碎出來的二次料需經過初步篩選以避免顆粒過大，過大顆粒需要二次破碎。

5.1.1 建立審核重點物料平衡目的

建立物料平衡的目的，是為了準確地判斷審核重點的廢棄物數量以及去向，從而發現過去未被注意的改進機會，為產生和研制清潔生產方案提供了依據。

5.1.2注塑車間運行情況統計

審核小組追蹤2月4日至5日連續三個批次的物料統計，取其平均值進行平衡分析。

5.1.3 物料平衡分析

1、根據物料平衡測試，平衡差1.548kg，不平衡率為1.6%，不平衡率≤5%，符合物料平衡分析要求。

2、澆料口16.8kg，澆冒口率為17.38%，物料利用率為81.04%。

3、產品不良品數量為7.8kg，不良品率為9.95%，計算公式如下：不良品率=7.8/（7.8+70.6）=9.95%，產品不良品率偏高，原因為企業注塑機頂端配置烘干（除濕干燥）系統，物料在烘干系統內經烘干后自動送入注塑機內進行注塑。但物料需由人工提升搬運（1.8m以上），在不間斷的生產過程中，如果不能保證物料保持在料筒的80%以上，可能導致烘干時間未達要求（2h），含有水分的材料進入模腔后，會使制件的表面出現瑕斑，甚至拉力和強力不夠，導致不合格。由于人工添加物料的時間不穩定性較高，因此產品不良品率偏高。同時不良品降低可減少破碎不良品產生的粉塵量。

建議企業注塑機配制自動送料機以提高產品合格率。

5.2 確定本輪清潔生產目標

通過對行業清潔生產技術現狀調研和分析，對比企業的實際情況，根據所確定的審核重點的綜合管理情況，以期通過原料能源、工藝改進技術革新、設備改造、過程控制、管理、污染控制、廢棄物資源化利用、員工和產品優化等八方面提出無低費和中高費方案。

經分析篩選后實施相應的方案措施，審核小組提出本輪清潔生產目標指標見表11。

第六章 方案產生和篩選

6.1方案的產生

通過對審核重點的深入調查和能耗及產廢原因分析，發現存在較多的節能、減污清潔生產機會。為此，認為有必要將面擴大到整個企業，以產生出更多、更好的清潔生產方案。X防爆電氣有限公司主要通過以下幾種方式產生清潔生產方案：

1、集思廣益，創新思路

2、收集國內外同行業先進技術

3、組織行業專家進行技術咨詢

4、審核小組從影響生產過程的八個方面全面系統地產生方案。

第八章 方案的實施

8.1資金籌集

方案實施基本由企業自籌資金解決。

8.2已實施清潔生產方案成果匯總

X有限公司領導對清潔生產這項工作非常重視，充分考慮工業經濟、環境、社會三者的協調和發展關系，從企業的自身做起，積極開展以“節能、減排”為宗旨的清潔生產審核。通過實施清潔生產審核，一方面為了積極貫徹執行國家及地方政府有關部門關于實施工業循環經濟和清潔生產的政策規定和要求;其次通過實施清潔生產，降低能資源消耗，走內涵節能增效的可持續發展道路，在激烈的市場競爭中站穩腳跟，實現經濟、環境與資源的協調發展，達到“節能、降耗、減污、增效”的目的。在預評估階段、評估階段產生的無低費方案基本上都已實施。已實施方案匯總見表10.3-1。

8.3清潔生產目標指標完成情況分析

一、根據2020年度以及2021年度3月份（改造后）進行績效匯總分析。

二、清潔生產審核目標完成情況與審核前對比如表16所示。

備注：表10.4-2中“審核前”的各項指標是企業2020年的數據;“審核后”的各項指標系根據企業2021年3月份改造后的數據。

小結：所設置的清潔生產審核目標均已完成。

第十章 結束語

通過本輪清潔生產審核，X防爆電氣有限公司取得了較好的經濟效益和環境效益，所設置的清潔生產目標值全部完成。

本輪清潔生產審核的實施加深了全體員工對清潔生產的認識和理解，審核小組成員熟練掌握了清潔生產審核的技巧，為未來持續清潔生產打下基礎。本輪清潔生產審核完成了預定目標，達到了節能、降耗、減污、增效的目的，取得了較好的經濟效益和環境效益

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